-
斷層錯動、地殼變位及強地動與地震災害相關性之研究： 以19
-
作者：余聰明
年份：2004 文献类型 ：学位论文 关键词： 集集地震 關刀山地震 地震災害 強地動 地殼變位 斷層錯動
-
描述：探討，主要是因為各鄉鎮及村里的震害資料均相當完備。另一方面，這兩大地震均有地震斷層造成的地表錯動。且兩次地震斷層的屬性又不相同，因此可作為斷層類型對震害衝擊效應的相對評比，包括災害空間分佈型態與斷層線對稱與否，斷層錯動是否加重災害，強地動與災害之間的關連性，其結果可作為日後對震害災損評估的參考。大規模地震通常伴隨地表斷層破裂錯動與區域性之地殼變位。這些地殼變位直接反應地震斷層的類型與滑移量之大小。分析大地震之地殼變位，有助於吾人對地震所造成之房屋倒塌與人員傷亡的了解。地震時各地的強烈地動性質，更是造成地震災害的最主要原因。關刀山地震與集集地震的斷層錯動，斷層週圍區域性地殼變位，以及各地強地動性質，均有極詳細的觀測與調查數據。因此本研究特就這三個震害主要原因，針對各村里實際震害資料，進行定性與定量的比對分析與研究。所得結果綜述如下：1935年關刀山地震有兩段地震斷層，其中北段的獅潭斷層上與其兩側各村里的房屋全倒率較高(最高為三灣庄大河村99.6%)，而死亡率較低(最高為南庄南富村5.16%)。西南段的屯子腳斷層上與其兩側各村里，不但房屋全倒率很高(最高為神岡庄新庄子村100%)，死亡率也很高(最高為神岡庄新庄子村14.7%)。由人口數/住戶數結構可看出獅潭斷層帶與兩側，與屯子腳斷層帶與兩側相差達3.2倍，沿獅潭斷層多為丘陵山區死亡率較低，可能是因為山區住戶稀少，且多為客家農民，有清晨早起耕作習慣之故。而屯子腳斷層兩側以平地為主，各村里人口與住戶數密集，當地居民沒有清晨早起習慣之故。由斷層帶與非斷層帶上各村里震害分析，發現關刀山地震呈對稱性震害分佈。1999年集集地震造成震害之關鍵原因包括大幅度斷層錯動及激烈強地動，造成大規模山崩，以及土塊厝與五樓以下鋼筋混凝土、高樓層集合性住宅大量倒塌等。都會區以集合性住宅倒塌為主，並造成人口密集罹難現象，但因每個里的人口數眾多，而使平均死亡率降低，例如台北市松山區慈祐里因東星大樓倒塌而使84人死亡，死亡率高達全樓人口之21%，但僅為全里人口之1.28%，是典型都會區集合性住宅震害之痛。另外都會型村里的土塊厝比率較少，鋼筋混凝土建築物較多，整體建築物具有較佳耐震能力，因此一般死亡率也較低。而死亡率高的各鄉村型村里的住戶建築物構造以土塊厝和低層鋼筋混凝土造居多，例如東勢鎮粵寧里、中寮鄉永平村，其住屋類型以五樓以下鋼筋混凝土或加強磚造建築物佔多數，又竹山鎮山崇里(斷層帶上)有部分係因土塊厝倒塌罹難。此外草嶺村死亡率為4.33%，乃因有36人被草嶺地區順向坡山崩掩埋所致。集集地震時破裂錯動的車籠埔斷層為向東傾斜30°的逆衝斷層，因而位於西側的下盤並未產生大幅度位移，且地動強度明顯較低，因此雖然斷層西側地區之人口與住戶均較密集，但震害較輕。反之，斷層東側上盤各村里之震害則普遍嚴重。總之由斷層帶與兩側非斷層帶上各村里震害的分析比較，我們發現集集地震呈非對稱性震害分佈。本研究接著比較前後兩次震災的房屋全倒率及人口死亡率是否有所改善。首先，台灣早期建築之主要類型為土造與木造建築物，房屋結構之耐震性能極差。當1935年關刀山地震發生時，強烈震動造成大量破壞倒塌，進而造成人員傷亡。當時另有一些未加固的磚造建築物，當1935年關刀山地震力，超出牆體所能承受時，便使牆體破裂倒塌，磚塊四散、掉落，變成傷害居民生命之最大威脅，其傷害力應不下於土構造。其次，台灣現代建築物主要類型已多由鋼筋混凝土及鋼構造所取代。在1999年集集地震的強烈地動作用下，常見之破壞現象有地面層柱頭爆裂、各層短柱剪力破壞、磚牆倒塌或斷裂、混凝土牆剪力破壞、或地基失敗引致傾斜、崩塌，連帶造成人員傷亡。因現代建築物之設計目標本就要求房屋即使在倒塌時，必需儘量保留人員求生空間，故有減少傷亡機率之功效。本研究在比較前後相隔64年的關刀山與集集地震時的房屋全倒與人口死亡資料之後，發現現代建築結構類型在減少震害效應上確實有顯著改進。這包括總平均房屋全倒率由前者之32.5%降為後者之19.2%。而總平均人口死亡率，更由前者之1.12%，鉅幅降低為後者之0.28%。換言之，我們透過現代建築耐震設計規範之頒行，已使建築物普遍具備適當的耐震性能，確實可有效減少地震時造成房屋倒塌機率，進而減少地震對人員傷亡之效果，這是具有重要正面意義的啟示。最後，本研究對集集地震時，台中縣及南投縣各鄉鎮死亡人口之年齡分佈加以分析，獲得以下公式： Y％ ＝ 0.00022X 2 - 0.01X + 0.16在上式中，Y％代表死亡率，X表示年齡。由上式可見大地震時，不同年齡層的人口，受到致命威脅之程度顯著不同。尤其對55歲以上的老年人口的威脅大增。這個發現具有兩點重要意義，其一是地震時對人命安全的保護對象，應特別注重年齡層大的族群。其二是雖台中縣與南投縣的一般人口及死亡人口之年齡層分佈各有不同，但是人口死亡率之年齡層分佈，却幾乎完全相同，頗值得深入探索其原因。未來可利用這次地震人口死亡年齡分佈的公式，按各鄉鎮人口之年齡分佈，概略推估未來地震時，可能造成之死亡人口數，做為研擬地震防救災緊急應變計畫之參考。
![]()